A và B là hai hợp chất hữu cơ mạch hở chứa C, H, O. Biết A chỉ chứa một loại nhóm chức. Đốt cháy hoàn toàn 3,04 gam A tạo ra 2,688 lít CO2 (đktc) và 2,88 gam H2O. Cho A tác dụng với B có H2SO4 đặc xúc tác, thu được sản phẩm hữu cơ C có công thức phân tử trùng với công thức đơn giản nhất. Khi đốt cháy hoàn toàn 8,6 gam C cần dùng 7,28 lít O2 (đktc) thu được CO2 và H2O có tỉ lệ mol tương ứng là 7: 4. Mặt khác 6,88 gam C phản ứng vừa đủ với 40 ml dung dịch NaOH2M. Xác định công thức cấu tạo của C?

Đây là dạng câu hỏi tính toán hóa học cơ bản. Trước hết cần xác định dữ kiện đề bài đang cho dưới dạng khối lượng, số mol hoặc thể tích khí, sau đó chọn công thức phù hợp để tìm kết quả.

Từ phản ứng đốt cháy tìm được công thức của ancol A. Xác định số mol C, H, O trong C. Giả sử công thức phân tử của C là C x H y O z

Ta có: x: y: z= n C: n H: n O Khi đó tìm được công thức phân tử của X. Cho A tác dụng với B có H2SO4 đặc xúc tác, thu được sản phẩm hữu cơ C nên ta viết được công thức cấu tạo của C. 3,04 gam A+ O2 tạo thành 0,12 mol CO2 và 0,16 mol H2O. 8,6 gam C+ 0,325 mol O2 tạo thành CO2 và H2O có tỉ lệ số mol là 7: 4. Xét A: n H2O > n CO2 thì A là ancol no → n A = n H2O – n CO2 = 0,04 mol → M A = 76 → A là C3H6 (OH) 2 Đặt n CO2 = 7x mol; n H2O = 4x mol

Theo định luật bảo toàn khối lượng ta có: m C+ m O2 = m CO2+ m H2O → x= 0,05 mol → n CO2 = 0,35 mol và n H2O = 0,2 mol

Bảo toàn nguyên tố O ta có: n O (C)+ 2.n O2 = 2.n CO2+ n H2O

Suy ra n O (C) = 0,25 mol Giả sử công thức phân tử của C là C x H y O z

Ta có: x: y: z= n C: n H: n O Mà n C: n H: n O = n CO2: (2n H2O ): n O(C) = 0,35: 0,4: 0,25

Suy ra x: y: z = 7: 8: 5, công thức đơn giản nhất là C7H8O5 Mà C có công thức phân tử trùng với công thức đơn giản nhất nên công thức phân tử của C là C7H8O5. Cho A tác dụng với B có H2SO4 đặc xúc tác, thu được sản phẩm hữu cơ C nên C có công thức là HOOC-C≡C-COOC 3 H 6−OH

Đáp án D

Từ phân tích trên, đáp án đúng là D. HOOC-C≡C-COOC 3 H 6−OH.